来源 | Mol Plant植物科学
Molecular Plant Best of 2020 新鲜出炉！根据2020年Mol Plant所发表文章的下载阅读量、引用率和专家评语等多方面综合因素, 我们评选出12篇MP 2020年度最佳论文。热烈祝贺入选MP Best of 2020的12篇论文的作者们！并衷心感谢MP的作者、审稿人和读者们，期待大家科研工作乘风破浪、再创佳绩！
论文的题目、作者、链接和简单介绍如下，欢迎大家下载、阅读和讨论。
一．前瞻性综述
1.Plant Immune Mechanisms: From Reductionistic to Holistic Points of View
https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.09.007
本文就植物免疫的研究方向发表了观点，总结了植物体外防御、质外体防御、细胞表面与细胞内部免疫原信号识别等过程的研究进展与重要问题，就植物维管组织内可能存在的免疫机制提出了现有依据。同时，本文综述了转录后水平调控以及生物钟信号网络对免疫反应的重要影响，探讨了多种信号通路之间的交互与整合以及免疫反应在植物中组织特异性。最后，本文提出植物新型抗病基因的功能揭示对农业育种发展有着重要意义。
2.Crop Phenomics and High-Throughput Phenotyping: Past Decades, Current Challenges, and Future Perspectives
https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.01.008
本文总结了近年来植物高通量表型检测的技术的发展，介绍了面向模式生物及田间作物各种部位、不同体量、不同精度的检测手段和技术平台，并进一步讨论了高通量表型检测在基因定位及遗传育种等研究中的应用，最后提出了未来的技术进步方向。
二．研究论文
3.A Strigolactone Biosynthesis Gene Contributed to the Green Revolution in Rice
https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.03.009
中国农业科学院中国水稻研究所钱前院士、深圳农业基因组研究所熊国胜研究员与中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士领衔的研究团队发现了一个水稻绿色革命的伴侣基因HTD1HZ ，并首次报道了独脚金内酯合成基因的有利等位变异如何在水稻绿色革命中被选择和广泛应用。
4.Genetic contribution of paleopolyploidy to adaptive evolution in angiosperms
https://doi.org/10.1016/j.molp.2019.10.012
中国科学院植物研究所焦远年研究团队挑选了被子植物的代表物种和外类群，通过整合系统发育基因组学、基因组共线性、同义替换速率、基因功能富集和调控网络解析等方法，解析了全基因组水平的基因家族的进化历史，探讨了古环境剧烈变化时期在不同进化分支上发生的多倍化事件后保留的重复基因及其对调控网络进化的影响，揭示了现存植物祖先在受到共同环境剧烈变化选择压力下，不同分支上的多倍化事件对胁迫调控网络重塑的共同模式，从而在基因和调控网络层面提供了古多倍化对被植物适应性进化的遗传证据。
5. The Expansion and Diversification of Pentatricopeptide Repeat RNA-Editing Factors in Plants
https://doi.org/10.1016/j.molp.2019.11.002
西澳大利亚大学Ian Small教授课题组利用了来自不同植物和藻类的1000多个转录组的综合数据集OneKP来研究RNA结合蛋白中的PPR蛋白家族的进化。其中，RNA编辑因子在不同的植物谱系中表现出数量上的巨大差异，在角蒿、石蒜和蕨类植物中表现得尤为多样。利用数据集中的序列变异，他们建立了一个与C-to-U编辑相关的DYW催化结构域的结构模型，并根据其系统发育分布和序列特征，确定了一个独特的DYW变体分支，这些变体可能行使U-to-C RNA编辑因子的功能。
6.Exploiting the natural variation in tomato to define pathway structure and metabolic regulation of fruit polyphenolics in the lycopersicum complex
https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.04.004
德国马普研究所Alisdair Fernie教授课题组通过描述构成8种不同番茄多酚代谢网络的潜在生物合成和装饰反应，研究了番茄复合体中的多酚代谢，并对基于MapMan的转录组学分析的交叉杂交微阵列数据和用于注释生物合成基因的公开RNA测序数据进行了评估，建立一个完整的泛物种生物合成框架，并注释了参与类黄酮途径代谢多样性形成的修饰酶的功能。
7. ATranscriptional Network Promotes Anthocyanin Biosynthesis in Tomato Flesh
https://doi.org/10.1016/j.molp.2019.10.010
中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友研究员与北京农林科学院李常保研究员合作克隆了InR中控制花青素积累的基因。分析显示Aft编码一个正向调控花青素合成的R2R3-MYB蛋白SlAN2-like。atv编码一个负向调控花青素合成的R3-MYB蛋白SlMYBATV。利用CRISPR/Cas9技术在Aft的背景下敲除该基因可以有效提高番茄果皮中花青素含量。光照通过SlHY5激活SlAN2-like的表达，随后，SlAN2-like通过激活SlAN1和SlMYBATV的表达进而诱导番茄果皮中花青素的合成。SlMYBATV则通过与SlAN2-like竞争性结合bHLH转录因子SlAN1的方式抑制果皮中花青素生成。由此发现，SlAN2-like在接受光信号并开启花青素合成通路的过程中起到至关重要的作用。
8. Hydrogen Sulfide Positively Regulates Abscisic Acid Signaling through Persulfidation of SnRK2.6 in Guard Cells
https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.01.004
西北农林科技大学李积胜课题组揭示了硫化氢调控ABA信号通路的分子机制。他们在SnRK2.6中发现了两个过硫化修饰位点，并且发现这两个Cys残基暴露在SnRK2.6表面并且与激酶的催化环和关键的磷酸化位点相邻。当这两个Cys残基被过硫化修饰后，促进了SnRK2.6的活性及其与ABA信号下游的转录因子的相互作用。当将SnRK2.6中的Cys131，Cys137或两者均被丝氨酸部分或者全部取代时：SnRK2.6C131S和SnRK2.6C137S或SnRK2.6C131SC137S转入到ost1-3突变体中，这些部分或者全部替代的蛋白无法恢复ost1-3突变体表型，对ABA和H2S诱导的气孔关闭和Ca2+流入的敏感性降低，并增加了水分流失和抗旱性下降。
9.The RALF1–FERONIA Complex Phosphorylates eIF4E1 to Promote Protein Synthesis and Polar Root Hair Growth
https://doi.org/10.1016/j.molp.2019.12.014
湖南大学生物学院于峰教授课题组发现 fer拟南芥突变体对根结线虫抗性增加，在寻找其潜在机理时，在6类根结线虫中鉴定了18种RALF类似编码基因，命名为RALF-like。线虫RALF-like具有效应因子典型的时空表达特征和与植物RALF类似的生物活性，进而成为线虫攻击植物防线的 “秘密武器”。线虫RALF-like会与FER的胞外受体结构域结合，“挟持”植物FER信号途径，促进JA信号关键蛋白MYC2降解等过程，破坏植物免疫系统。敲低线虫RALF-like，可削弱根结线虫对宿主植物的寄生能力。FER在农作物水稻中的同源蛋白具有类似功能。
10. A 2 Kb mycovirus converts a pathogenic fungus into beneficial endophyte for Brassica crop protection and yield enhancement
https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.08.016
华中农大姜道宏教授团队报道了真菌病毒SsHADV-1将死体营养型病原真菌核盘菌转变为可以和油菜互利共生的内生真菌，并促进油菜生长和增强油菜抗病性，即真菌病毒将“敌人”转变为“朋友”的研究。基于真菌病毒将病原真菌转变为促进植物生长和抗病这一现象的发现，该研究提出了“植物疫苗”这一全新的真菌病害防治理念。将那些携带真菌病毒且丧失致病力，但可在植物上生长的真菌菌株作为植物疫苗，把它接种到植物上不仅可以提高植物的抗病能力，而且还可以向田间释放有益的真菌病毒，诱发病原真菌群体致病力衰退。
三、资源、方法性论文
11. TBtools: An Integrative Toolkit Developed for Interactive Analyses of Big Biological Data
https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.06.009
华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室、岭南现代农业广东省实验室、园艺学院夏瑞教授课题组开发了 TBtools 软件，其主要特性为功能集成和交互式可视化分析。该软件覆盖了130多个功能，包括序列工具，可视化工具，BLAST界面化工具和GO与KEGG分析以及其他功能。
12. Base-Editing-Mediated Artificial Evolution of OsALS1 In Planta to Develop Novel Herbicide-Tolerant Rice Germplasms
https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.01.010
中国农业科学院植物保护研究所周焕斌团队创新性地提出了单碱基编辑技术介导的水稻内源靶标基因的定向进化技术理念（BEMGE/ben-ji/）。通过合用两类单碱基编辑器，以及针对靶基因的sgRNA库，在水稻中对除草剂内源靶标基因OsALS1实现近似饱和突变，从而成功发掘出OsALS1抗除草剂新位点，创制出具有除草剂抗性的新种质；进一步通过精准编辑，将该性状快速导入到水稻生产品种中。